क्या आपके सिर में एक चुंबकीय कम्पास है?

क्या आपके सिर में एक चुंबकीय कम्पास है?
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क्या इंसान के पास चुंबकीय भावना है? जीवविज्ञानी जानते हैं दूसरे जानवर करते हैं। उन्हें लगता है कि यह मधुमक्खियों, कछुओं और पक्षियों सहित प्राणियों की मदद करता है दुनिया के माध्यम से नेविगेट.

वैज्ञानिकों ने यह जांचने की कोशिश की है कि मनुष्य चुंबकीय रूप से संवेदनशील जीवों की सूची में हैं या नहीं। दशकों से, बीच-बीच में आगे-पीछे होता रहा है सकारात्मक रिपोर्ट तथा प्रदर्शित करने में विफल रहता है लोगों के साथ, में विशेषता लगता है अंतहीन विवाद.

लोगों में मिश्रित परिणाम इस तथ्य के कारण हो सकते हैं कि लगभग सभी पिछले अध्ययन प्रतिभागियों से व्यवहार संबंधी निर्णय पर निर्भर थे। यदि मनुष्य एक चुंबकीय भावना रखता है, तो दैनिक अनुभव बताता है कि यह बहुत कमजोर या गहरा अवचेतन होगा। इस तरह के बेहोश छापों को आसानी से गलत समझा जा सकता है - या सिर्फ सादा चूक - जब निर्णय लेने की कोशिश कर रहा हो।

तो हमारे अनुसंधान समूह - एक सहित भूभौतिकीविद् जीवविज्ञानीतक संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञानी और एक neuroengineer - एक और तरीका अपनाया। क्या हमने पाया यकीनन पहला ठोस तंत्रिका विज्ञानी प्रदान करता है मनुष्य के पास एक भू-चुंबकीय बोध है.

एक जैविक भू-चुंबकीय ज्ञान कैसे काम करता है?

पृथ्वी एक चुंबकीय क्षेत्र से घिरा हुआ है, जो ग्रह के तरल कोर के आंदोलन से उत्पन्न होता है। यह एक चुंबकीय कम्पास उत्तर की ओर इशारा करता है। पृथ्वी की सतह पर, यह चुंबकीय क्षेत्र काफी कमजोर है, के बारे में 100 बार कमजोर एक रेफ्रिजरेटर चुंबक की तुलना में।

पृथ्वी पर जीवन ग्रह के वर्तमान भू-चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में है (क्या आपके सिर में चुंबकीय कम्पास है?)पृथ्वी पर जीवन ग्रह के वर्तमान भू-चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में है जो ग्रह की सतह पर तीव्रता और दिशा में भिन्न होता है। Nasky / Shutterstock.com

पिछले 50 वर्षों में या तो, वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि बैक्टीरिया की लगभग सभी शाखाओं में सैकड़ों जीव, protist और जानवरों के राज्यों में इस भू-चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने और प्रतिक्रिया देने की क्षमता है। कुछ जानवरों में - जैसे मधु मक्खियाँ - भू-चुंबकीय व्यवहार प्रतिक्रियाएं हैं प्रतिक्रियाओं के रूप में मजबूत है प्रकाश, गंध या स्पर्श के लिए। जीवविज्ञानियों ने कशेरुकी जीवों में मजबूत प्रतिक्रियाओं की पहचान की है मछली, उभयचर, सरीसृप, कई पक्षियों और स्तनधारियों की एक विविध विविधता सहित व्हेल, कृन्तकों, चमगादड़, गायों तथा कुत्तों - जिनमें से आखिरी में छिपे हुए बार चुंबक को खोजने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है। इन सभी मामलों में, जानवर अपने घर और नेविगेशन क्षमताओं के घटकों के साथ-साथ दृष्टि, गंध और सुनवाई जैसे अन्य संकेतों के साथ भू-चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग कर रहे हैं।

संशयवादियों ने इन प्रतिक्रियाओं की शुरुआती रिपोर्टों को खारिज कर दिया, बड़े पैमाने पर क्योंकि एक जैव-भौतिकीय तंत्र नहीं था जो पृथ्वी के कमजोर भू-चुंबकीय क्षेत्र को मजबूत तंत्रिका संकेतों में अनुवाद कर सकता था। इस दृश्य को नाटकीय रूप से बदल दिया गया था कि जीवित कोशिकाओं की खोज है करने की क्षमता के nanocrystals का निर्माण लौह-चुंबकीय खनिज मैग्नेटाइट - मूल रूप से, छोटे लोहे के मैग्नेट। मैग्नेटाइट के बायोजेनिक क्रिस्टल को पहले मोलस्क के एक समूह के दांतों में देखा गया था, बाद में जीवाणु, और फिर विभिन्न जीवों जैसे कि कीटों, मछलियों और स्तनधारियों से लेकर अन्य जीवों में, मानव मस्तिष्क के ऊतकों सहित.


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फिर भी, वैज्ञानिकों ने मनुष्यों को चुंबकीय रूप से संवेदनशील जीव नहीं माना है।

चुंबकीय क्षेत्र में हेरफेर

हमारे नए अध्ययन में, हमने 34 प्रतिभागियों को बस हमारे परीक्षण कक्ष में बैठने के लिए कहा, जबकि हमने इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ईईजी) के साथ सीधे उनके दिमाग में विद्युत गतिविधि दर्ज की। हमारे संशोधित फैराडे गुफ़ा इसमें 3- अक्ष कॉइल्स का एक सेट शामिल था जो हमें विद्युत तारों के माध्यम से उच्च एकरूपता के नियंत्रित चुंबकीय क्षेत्रों को बनाने देता है जो हम इसके तारों के माध्यम से चलाते थे। चूंकि हम उत्तरी गोलार्ध के मध्य-अक्षांश में रहते हैं, इसलिए हमारी प्रयोगशाला में पर्यावरणीय चुंबकीय क्षेत्र क्षैतिज से 60 डिग्री पर उत्तर की ओर नीचे की ओर झुकता है।

सामान्य जीवन में, जब कोई अपना सिर घुमाता है - कहते हैं, ऊपर और नीचे सिर हिलाते हैं या बाएं से दाएं मुड़ते हैं - भू-चुंबकीय क्षेत्र (जो अंतरिक्ष में स्थिर रहता है) की दिशा उनकी खोपड़ी के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाएगी। यह विषय के मस्तिष्क के लिए कोई आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि इसने मांसपेशियों को पहली जगह में उचित तरीके से सिर को स्थानांतरित करने का निर्देश दिया।

अध्ययन प्रतिभागी उत्तर की ओर प्रायोगिक कक्ष में बैठे (क्या आपके सिर में चुंबकीय कम्पास है?)अध्ययन प्रतिभागी उत्तर की ओर प्रायोगिक कक्ष में बैठे, जबकि नीचे की ओर इंगित करने वाला क्षेत्र उत्तर-पश्चिम से उत्तर-पूर्व की ओर या दक्षिण-पश्चिम से वामावर्त (लाल तीर) की ओर दक्षिणावर्त (नीला तीर) घुमाया। चुंबकीय क्षेत्र प्रयोगशाला, कैलटेक, सीसी द्वारा एनडी

हमारे प्रायोगिक कक्ष में, हम चुंबकीय क्षेत्र को मस्तिष्क के सापेक्ष चुपचाप स्थानांतरित कर सकते हैं, लेकिन मस्तिष्क के बिना सिर को स्थानांतरित करने के लिए कोई संकेत शुरू नहीं किया है। यह उन स्थितियों के लिए तुलनीय है जब आपका सिर या धड़ किसी और के द्वारा निष्क्रिय रूप से घुमाया जाता है, या जब आप एक वाहन में एक यात्री होते हैं जो घूमता है। उन मामलों में, हालांकि, आपका शरीर अभी भी अंतरिक्ष में अपनी स्थिति के बारे में vestibular संकेतों को पंजीकृत करेगा, साथ ही चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन - इसके विपरीत, हमारी प्रयोगात्मक उत्तेजना केवल एक चुंबकीय क्षेत्र बदलाव थी। जब हमने चैम्बर में चुंबकीय क्षेत्र को स्थानांतरित किया, तो हमारे प्रतिभागियों ने किसी भी स्पष्ट भावनाओं का अनुभव नहीं किया।

दूसरी ओर, ईईजी डेटा से पता चला है कि कुछ चुंबकीय क्षेत्र के घुमाव मजबूत और प्रजनन योग्य मस्तिष्क प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं। मौजूदा अनुसंधान से ज्ञात एक ईईजी पैटर्न, जिसे अल्फा-ईआरडी (ईवेंट-संबंधित डीसिन्क्रोनाइजेशन) कहा जाता है, आमतौर पर तब दिखाई देता है जब कोई व्यक्ति अचानक संवेदी उत्तेजना का पता लगाता है और प्रक्रिया करता है। दिमाग चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में अप्रत्याशित परिवर्तन के साथ "चिंतित" थे, और इसने अल्फा-लहर में कमी को ट्रिगर किया। कि हमने साधारण चुंबकीय घुमावों के जवाब में ऐसे अल्फा-ईआरडी पैटर्न देखे, जो मानव चुंबकत्व के लिए शक्तिशाली प्रमाण हैं।

वीडियो अल्फा तरंग आयाम में नाटकीय, व्यापक गिरावट को दर्शाता है:


वीडियो वामावर्त घुमावों के बाद अल्फा तरंग आयाम (बाएं सिर पर गहरे नीले रंग) में नाटकीय, व्यापक गिरावट को दर्शाता है। दक्षिणावर्त घूमने के बाद या निर्धारित स्थिति में कोई गिरावट नहीं देखी जाती है। कोनी वैंग, कैलटेक

हमारे प्रतिभागियों के दिमाग ने केवल तभी जवाब दिया जब क्षेत्र का ऊर्ध्वाधर घटक 60 डिग्री (जबकि क्षैतिज रूप से घूर्णन) के बारे में नीचे की ओर इशारा कर रहा था, क्योंकि यह स्वाभाविक रूप से पासाडेना, कैलिफोर्निया में यहां होता है। उन्होंने चुंबकीय क्षेत्र की अप्राकृतिक दिशाओं का जवाब नहीं दिया - जैसे कि जब यह ऊपर की तरफ इशारा करता है। हम सुझाव देते हैं कि प्रतिक्रिया प्राकृतिक उत्तेजनाओं की ओर अग्रसर है, एक जैविक तंत्र को दर्शाती है जिसे प्राकृतिक चयन द्वारा आकार दिया गया है।

अन्य शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि जानवरों के दिमाग चुंबकीय संकेतों को फ़िल्टर करते हैं, केवल उन लोगों के लिए प्रतिक्रिया देते हैं जो पर्यावरण के अनुकूल हैं। यह किसी भी चुंबकीय संकेत को अस्वीकार करने के लिए समझ में आता है जो प्राकृतिक मूल्यों से बहुत दूर है क्योंकि यह सबसे अधिक संभावना एक चुंबकीय विसंगति से है - उदाहरण के लिए जमीन में एक प्रकाश हड़ताल, या लॉजस्टोन जमा। पक्षियों पर एक प्रारंभिक रिपोर्ट से पता चला है कि अगर ताकत से अधिक है, तो भू-चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करना बंद कर दें 25 प्रतिशत वे क्या करने के लिए इस्तेमाल किया गया से अलग। यह संभव है कि यह प्रवृत्ति हो सकती है कि पिछले शोधकर्ताओं को इस चुंबकीय भावना को पहचानने में परेशानी क्यों हुई - यदि वे चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को क्रैंक किया "मदद" विषयों का पता लगाने के लिए, उन्होंने इसके बजाय यह सुनिश्चित किया कि विषयों के दिमाग ने इसे नजरअंदाज कर दिया हो।

इसके अलावा, प्रयोगों की हमारी श्रृंखला दर्शाती है कि रिसेप्टर तंत्र - मानव में जैविक मैग्नेटोमीटर - विद्युत प्रेरण नहीं है, और दक्षिण से उत्तर बता सकता है। यह बाद वाला फीचर पूरी तरह से तथाकथित रूप से नियम रखता है "क्वांटम कम्पास" या "क्रिप्टोक्रोम" तंत्र जो इन दिनों पशु साहित्य में चुंबकत्व पर लोकप्रिय है। हमारे परिणाम केवल कार्यात्मक मैग्नेटोरिसेप्टर कोशिकाओं के आधार पर संगत हैं जैविक मैग्नेटाइट परिकल्पना। ध्यान दें कि एक मैग्नेटाइट-आधारित प्रणाली भी समझा सकते हैं पक्षियों में व्यवहार संबंधी प्रभाव जिसने क्वांटम कम्पास परिकल्पना के उदय को बढ़ावा दिया।

दिमाग चुंबकीय पारियों को, अवचेतन रूप से पंजीकृत करते हैं

हमारे प्रतिभागी चुंबकीय क्षेत्र की पारियों और उनके मस्तिष्क की प्रतिक्रियाओं से अनजान थे। उन्हें लगा कि पूरे प्रयोग के दौरान कुछ नहीं हुआ है - वे सिर्फ एक घंटे के लिए अंधेरे में अकेले बैठे थे। हालांकि, उनके दिमाग में मतभेदों की एक विस्तृत श्रृंखला का पता चला। कुछ दिमागों ने लगभग कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाई, जबकि अन्य दिमागों में अल्फा तरंगें थीं जो चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव के बाद अपने सामान्य आकार से आधी तक सिकुड़ गईं।

यह देखा जाना चाहिए कि मानव व्यवहार क्षमताओं के लिए इन छिपी हुई प्रतिक्रियाओं का क्या मतलब हो सकता है। क्या कमजोर और मजबूत मस्तिष्क प्रतिक्रियाएं नौवहन क्षमता में किसी प्रकार के व्यक्तिगत अंतर को दर्शाती हैं? क्या कमजोर मस्तिष्क प्रतिक्रियाओं वाले लोग किसी तरह के प्रशिक्षण से लाभ उठा सकते हैं? क्या मजबूत मस्तिष्क प्रतिक्रियाओं वाले लोगों को वास्तव में चुंबकीय क्षेत्र को महसूस करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है?

पृथ्वी-शक्ति चुंबकीय क्षेत्रों के लिए एक मानवीय प्रतिक्रिया आश्चर्यजनक लग सकती है। लेकिन हमारे जानवरों के पूर्वजों में चुंबकीय सनसनी के लिए सबूत दिए जाने पर, यह और अधिक आश्चर्यजनक हो सकता है अगर मनुष्य सिस्टम के हर आखिरी टुकड़े को पूरी तरह से खो देता है। इस प्रकार, हमें इस बात के प्रमाण मिले हैं कि लोगों के मस्तिष्क में सिग्नल भेजने वाले चुंबकीय सेंसर काम कर रहे हैं - अवचेतन मानव मन में एक अज्ञात संवेदी क्षमता। हमारे चुंबकीय विरासत की पूरी सीमा की खोज की जानी बाकी है।वार्तालाप

लेखक के बारे में

शिंसुके शिमोज़ो, गर्ट्रूड बाल्टीमोर प्रायोगिक मनोविज्ञान के प्रोफेसर, कैलिफोर्निया इंस्टीटयूट ऑफ टेक्नोलॉजी; डॉव-एन वू, कैलिफोर्निया इंस्टीटयूट ऑफ टेक्नोलॉजी, और जोसेफ किर्शविंक, निको और मर्लिन वान विन्गन, भूविज्ञान के प्रोफेसर, कैलिफोर्निया इंस्टीटयूट ऑफ टेक्नोलॉजी

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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